Ziemia jest najlepiej poznaną planetą Układu Słonecznego. Nasza planeta posiada jednego naturalnego satelitę - Księżyc, który ze względu na swoje stosunkowo duże rozmiary ma istotny wpływ na panujące na Ziemi warunki (np. przypływy mórz, stabilizacja nachylenia osi ziemskiej). Od niedawna Ziemia posiada także kilkanaście tysięcy satelitów sztucznych. Jest wyjątkowym ciałem niebieskim ponieważ, występująca na niej woda ma trzy stany skupienia (stały, ciekły i gazowy). Właśnie dzięki wodzie w stanie ciekłym mogło na Ziemi rozwijać się życie.

Ziemia nie jest kulą, ale jest geoidą (spłaszczoną kulą). Średnica równikowa wynosi 12 756 kilometrów, a południkowa 12 714. Wybrzuszenie spowodowane jest rotacją planety trwającą 23,94 godziny. Na początku Ziemia kręciła się pięć razy szybciej niż teraz. Rotację spowalnia Księżyc, który dąży do wyrównania czasu obiegu satelity z czasem obrotu planety. Stało to się już na Plutonie. Południowa półkula jest bardzo nieznacznie bardziej wybrzuszona niż północna. Wykryć to mogą tylko bardzo dokładne instrumenty pomiarowe. Ziemia jest największa i najbardziej masywna z wewnętrznych planet. Jakkolwiek, w porównaniu z gazowymi olbrzymami jest bardzo mała. Obwód planety wynosi 40 070 km. Gdyby można było objechać planetę dookoła samochodem, z średnią prędkością 88 km/h bez przerwy to podróż zajęła by 19 dni.

Informacje o budowie Ziemi uzyskuje się przede wszystkim pośrednio. Obserwacjom bezpośrednim dostępna jest bowiem tylko warstwa zewnętrzna. Najwięcej danych o budowie Ziemi dostarczają badania rozchodzenia się w jej wnętrzu fal sejsmicznych, a także badania ziemskiego pola magnetycznego i pola grawitacyjnego. Ponieważ prędkość fal sejsmicznych jest funkcją takich parametrów, jak gęstość, ściśliwość i sztywność ośrodka, znajomość rozkładu prędkości fal sejsmicznych we wnętrzu Ziemi umożliwia określenie zmian tych parametrów wraz ze zmianą głębokości, co z kolei pozwala na wysuwanie hipotez dotyczących budowy Ziemi. Ziemia ma jednego naturalnego satelitę - Księżyc. Od 1957 Ziemię obiegają satelity sztuczne. Dokładne wyznaczenie masy Ziemi stanowi podstawę oceny mas ciał niebieskich, ponieważ metody astronomii pozwalają jedynie na wyznaczenie stosunków mas tych ciał do masy Ziemi. Okres obrotu Ziemi do niedawna stanowił wzorzec jednostki czasu (doba), okres ten wynosi obecnie 23 h 56 min 4,09 s i prawdopodobnie ulega wydłużeniu o ok. 1/1000 s na stulecie. Obrót Ziemi powoduje powtarzające się cykliczne zjawisko dnia i nocy, a obieg Ziemi wokół Słońca w powiązaniu z nachyleniem osi Ziemi w stosunku do ekliptyki warunkuje występowanie pór roku. O rozkładzie na Ziemi stref klimatycznych decyduje w dużej mierze kąt nachylenia osi Ziemi do płaszczyzny ekliptyki. Budowa wnętrza Ziemi i jej atmosfery oraz zjawiska fizyczne w nich zachodzące są przedmiotem badań geofizycznych, a powłokę Ziemi i jej przestrzenne zróżnicowanie pod względem przyr. bada geografia. Inne ważniejsze nauki o Ziemi to: geodezja oraz geologia Zróżnicowanie temperatury na Ziemi zależy od odległości od morza i prądów morskich, ukształtowania terenu, szerokości geograficznej, prądów atmosferycznych i działalności człowieka. Najniższe temperatury notuje się na Antarktydzie, Arktyce i Syberii. Najwyższe na pustyni Sahara i w Dolinie Śmierci. Wahanie między najniższą temperaturą, a najwyższą wynoszą od -88 do 58°C. Nie jest równomiernie rozprowadzana przez wiatry tak jak na Wenus.

Wnętrze Ziemi składa się kilku, odmiennych pod względem fizycznym i chemicznym warstw.

Litosfera jest najbardziej zewnętrzną, względnie sztywną i kruchą powłoką złożoną ze skał zbliżonych do znanych nam z powierzchni Ziemi, nawet częściowo niestopionych. Obejmuje ona skorupę oraz zewnętrzną część górnego płaszcza (tzw. warstwę perydotytową). Ulega deformacjom tektonicznym (uskoki, fałdy). Zależnie od typu skorupy rozróżniamy litosferę kontynentalną (grubszą i sztywniejszą) i oceaniczną (cieńszą, bardziej plastyczną). Astenosfera odznacza się znacznie większą plastycznością, która zapewne jest wynikiem częściowego stopienia skał w jej obrębie. Charakteryzuje się na ogół spadkiem prędkości fal sejsmicznych. Jej górna granica występuje na różnych głębokościach (od 10 do ponad 100 km) i jest obecnie wiązana zwykle z przebiegiem izotermy 1300°C. Głębiej, czyli w wyższych temperaturach, w perydotytach pojawia się faza ciekła, dzięki czemu astenosfera osiąga plastyczność. Dolna jej granica przebiega średnio na głębokości 350 km.

Skorupa ziemska jest zewnętrzną powłoką Ziemi. Rozciąga się od nieciągłości Mohorovičicia do powierzchni Ziemi. Powierzchnia Moho znajduje się na głębokości około 50-60 km, a została odkryta przez chorwackiego geofizyka Andriję Mohorovičicia w 1910 roku. Pomiędzy powierzchnią Ziemi a powierzchnią Moho znajduje się jeszcze jedna powierzchnia nieciągłości, zwana powierzchnią Conrada. Została ona odkryta w 1925 roku. Według najnowszych badań powierzchnia ta w wielu rejonach świata nie występuje lub jest bardzo niewyraźna. Skorupa ziemska składa się z kilkunastu wielkich płyt kontynentalnych, przesuwających się powoli względem siebie, a przyczyny tych ruchów wyjaśniane są różnymi teoriami. Najpopularniejsza z nich, zwana hipotezą pasa transmisyjnego, zakłada, że przyczyną ruchu jest nacisk rodzący się w strefie tzw. szwów oceanicznych. Są to strefy graniczne pomiędzy płytami - to tutaj rodzi się nowe dno oceaniczne. Skorupa ziemska jest tam bardzo cienka i miejscami nieciągła. Przez te nieciągłości pod ogromnym ciśnieniem wydostaje się z głębi ziemi lawa bazaltowa, która krzepnąc między płytami, rozpycha je. Rozsuwające się płyty napierają na swoje sąsiadki. Tworzy się strefa kolizyjna - napierająca płyta "wpełza" pod sztywną zawalidrogę. Resztę zadania przejmuje grawitacja - płyta tonie, mięknie i w końcu roztapia się w głębszych warstwach płaszcza. Ten schemat przypomina trochę pas transmisyjny - stąd nazwa teorii.

Płaszcz ziemski sięga do głębokości 2890 km. Ciśnienie u podstawy płaszcza wynosi ok. 140 GPa. Płaszcz, w którym rozróżnia się dwie warstwy, składa się głównie z substancji bogatych w żelazo i magnez.

Płaszcz dolny, zwany też wewnętrznym zbudowany jest głównie z niklu, żelaza, krzemu i magnezu (tzw. nifesima). Średnia gęstość płaszcza wewnętrznego waha się w granicach 5,0 - 6,6 g/cm³. W płaszczu Ziemi zachodzą prawdopodobnie zjawiska związane z powolnym przemieszczaniem się w górę plastycznych mas materii pod wpływem ciepła (ruchy konwekcyjne). Płaszcz dolny jest wydzielany na podstawie wyraźnego spadku tempa wzrostu prędkości fal sejsmicznych wraz z głębokością. W jego dolnych częściach gęstość osiąga ok. 6,0 g/cm3, a temperatura 3000 C. Płaszcz górny, zwany zewnętrznym zbudowany jest ze związków: chromu, żelaza, krzemu i magnezu (tzw. crofesima). Średnia gęstość tej sfery wynosi 4,0 g/cm³. Górna część zewnętrznego płaszcza ma od 80 do 150 km głębokości. Płaszcz ten jest warstwą o cechach plastycznych, stanowi podściółkę zapewniającą skorupie ziemskiej ruchliwość. Zachodzą w niej wszystkie procesy tektoniczne. Punkt topnienia substancji zależy od ciśnienia, jakiemu jest poddawana. Im głębiej, tym ciśnienie większe, zatem uważa się, że płaszcz dolny jest stanu stałego, a górny - stanu plastycznego (półpłynnego). Lepkość płaszcza górnego waha się między 1021, a 1024 Pa·s, w zależności od głębokości. Wobec tego płaszcz górny może pływać bardzo powoli. Płaszcz górny charakteryzuje się szybkim przyrostem prędkości fal sejsmicznych, ma gęstość 3,2-3,4 g/cm3 i jest najprawdopodobniej zbudowany z perydotytów.

Jądro składa się z bardziej gęstych substancji. W dawniejszych epokach, ok. 4,5 mld (4,5×109) lat temu, podczas formowania się planety, Ziemia stanowiła półpłynną stopioną masę. Cięższe substancje opadały w kierunku środka, podczas gdy lżejsze materiały odpływały ku powierzchni. W efekcie jądro składa się głównie z żelaza (80 %), niklu i krzemu. Inne cięższe pierwiastki, jak ołów i uran, występują zbyt rzadko, żeby przewidzieć ich dokładne rozmieszczenie oraz mają tendencję do tworzenia wiązań z lżejszymi pierwiastkami, zatem pozostają w płaszczu. Jądro podzielone jest zasadniczo na dwie części, stałe jądro wewnętrzne o promieniu ok. 1250 km i płynne jądro zewnętrzne wokół niego sięgające promienia ok. 3500 km. Przyjmuje się, że wewnętrzne jądro jest w stanie stałym i składa się głównie z żelaza z domieszką niklu. Niektórzy uważają, że jądro wewnętrzne może tworzyć żelazny monokryształ. Jądro zewnętrzne otacza jądro wewnętrzne i składa się przypuszczalnie z ciekłego żelaza zmieszanego z ciekłym niklem i śladowymi ilościami pierwiastków lekkich. Ogólnie uważa się, że konwekcja jądra zewnętrznego połączona z ruchem rotacyjnym Ziemi, wytwarza pole magnetyczne Ziemi przez proces znany jako efekt dynama. Stałe jądro wewnętrzne jest zbyt gorące aby utrzymać stałe pole magnetyczne ale prawdopodobnie działa stabilizująco na pole magnetyczne wytwarzane przez ciekłe jądro zewnętrzne.

Atmosfera ziemska również nie jest jednorodna i składa się z kilku różnych warstw.

Troposfera jest warstwą atmosfery Ziemi leżącą najbliżej je powierzchni. Sięga 7-10 km na biegunach, 10-12 km w strefie szerokości umiarkowanych i do 16-18 km w strefie międzyzwrotnikowej. Znajduje się tu 90 % całej pary wodnej zawartej w atmosferze. Średni gradient temperatury wynosi -0.65 C/100 m. Jest to warstwa, gdzie kształtuje się pogoda. Wyróżnia się w niej cienką warstwę przyziemną lub inaczej zwaną warstwę graniczną (do ok. 1000-1500 m), gdzie bardzo duży wpływ na dobowe zmiany czynników atmosfery ma powierzchnia Ziemi i jej kształt. Wyżej znajduje się tzw. atmosfera swobodna. Temperatura na górnej granicy troposfery wynosi ok. -56 C. Tropopauza to izotermiczna warstwa przejściowa o grubości 1-2 km oddzielająca troposferę od stratosfery. Ponieważ następuje w niej zahamowanie spadku temperatury stanowi ona warstwę hamującą rozwój pionowy chmur.

Stratosfera jest warstwą atmosfery Ziemi sięgającą od tropopauzy do ok. 50 km. W warstwie tej do wysokości ok. 25-30 km temperatura prawie się nie zmienia i powyżej zaczyna rosnąć osiągając na górnej granicy ok. 0 C. Czasami w warstwie tej występują okresowe gwałtowne ocieplenia powodujące znaczne zmiany i wahania temperatury przy powierzchni Ziemi. Stratopauza to warstwa przejściowa pomiędzy stratosferą i mezosferą, w której następuje zahamowanie wzrostu temperatury z wysokością.

Mezosfera jest warstwą atmosfery Ziemi sięgającą od stratopauzy czyli ok. 50 km do ok. 80 km. W warstwie tej temperatura ponownie zaczyna spadać z wysokością osiągając na górnej granicy do ok. -90 C. Mezopauza to warstwa przejściowa pomiędzy mezosferą i termosferą, w której następuje zahamowanie spadku temperatury z wysokością i ponowny jej wzrost.

Termosfera jest warstwą atmosfery Ziemi sięgającą od mezopauzy czyli ok. 80 km do ok. 500 km. W warstwie tej występuje jednostajny wzrost temperatury powietrza z wysokością do ok. 1000 C, powodowany oddziaływaniem Słońca. Występuje tu duża jonizacja cząstek bombardowanych wiatrem słonecznym. Strefa, gdzie zjonizowane cząstki utrzymują się przez dłuższy czas nazywana jest jonosferą. Termopauza to warstwa przejściowa pomiędzy termosferą i egzosferą. W warstwie tej następuje zatrzymanie wzrostu temperatury.

Egzosfera jest warstwą atmosfery Ziemi leżącą powyżej termopauzy czyli powyżej 500 km. Jest to warstwa, gdzie energia cząstek jest tak duża, że mogą one wchodzić na orbity okołoziemskie lub uciekać w kosmos. Dotyczy to cząstek obojętnych, gdyż cząstki naładowane poruszają się wzdłuż linii pola magnetycznego Ziemi.